1、基于LabVIEW的網絡虛擬實踐教學平臺的研究 西安科技大學 碩士學位論文 基于LabVIEW的網絡虛擬實踐教學平臺的研究 姓名唐亞鵬 申請學位級別碩士 專業控制理論與控制工程 指導教師侯媛彬 2011 論文題目基于LabVIEW 的網絡虛擬實踐教學平臺的研究 專 業控制理論與控制工程 碩 士 生唐亞鵬 簽名 _ 指導老師侯媛彬 簽名 _ 摘 要 網絡虛擬實驗室系統是基于飛速發展的Internet 網絡利用虛擬軟件技術網絡 通信技術仿真技術多媒體技術數據庫技術以及 Web 技術等組成的網上遠程控制 系統在高等教育中具有廣闊的應用前景和發展空間 本課題所研究的網絡虛擬實驗室以研制適合于理工科基礎

2、課程電工學實驗教學 的網絡虛擬實驗室為目標本文首先介紹了課題的選題背景研究意義及國內外的研究 動態對于組建虛擬實驗室的關鍵技術本文分別從網絡技術虛擬實驗平臺的搭建和 數據庫訪問技術三個方面做了詳細分析 首先本文構建了網絡虛擬實驗室該實驗室是一個基于Internet 的遠程開放實驗 平臺基于BS 架構采用LabVIEW 軟件編程采用ODBC 技術連接到 Access 數據 庫服務器利用LabVIEW Web Server 可以在網絡上發布LabVIEW 程序前面板的圖象 該虛擬實驗平臺具有良好的可移植性可靠性和安全性 其次本文設計了基于格羅貝斯判據的自適應加權融合數據處理算法對于實驗室 采集到的

3、原始數據先采用格羅貝斯判據剔除疏失誤差然后采用基于算術平均值和分 批估計的方法對數據進行預處理再次用自適應加權數據融合方法處理數據并分別對 普通的加權融合算法自適應加權融合算法和傳統的算術平均值法對數據進行處理結果 進行了比較依此對實驗方案和參數進行改進提高 最后實現了實驗室的組網工作即把實驗室的所有計算機連接成一個局域網并 用指導學生設計實驗調整實驗方案和參數完成實驗等方法驗證了構建的網絡虛擬實 驗室的功能實現了資源共享和信息交換 關 鍵 詞虛擬實驗室 數據庫 數據融合 網絡 研究類型應用研究 Subject The Research of Network Virtual Practice

4、Teaching Platform Based on LabVIEW Specialty Control Theory and Control Engineering Author Tang Yapeng signature _ Instructor Hou Yuanbin signature _ ABSTRACT Based on the rapidly developing Internet network virtual laboratory system is a remote control system using virtual software technology netwo

5、rk communication technology simulation technology multimedia technology database technology and Web technology It has broad application prospect and development space in higher education The subject of the study is to develop a network of virtual lab for basic courses in science and engineering Elec

6、trical Engineering The research background significance and research trends at home and abroad of the topic are introduced For the key technologies consisted of virtual laboratory the network technology building virtual experiment platform and database accessing technology have been analysed in deta

7、il First of all Internet-based virtual laboratory is a remote open experimental platform which is based on B S architecture using LabVIEW software and is connected to Access Database Server by ODBC technology The image of the front panel is published on the web by the LabVIEW Web Server The virtual

8、experimental platform has good portability reliability and security Secondthe adaptive weighted data-fusion processing algorithm has been developed which is based on the Grubbs CriterionFor the raw data collected from the lab firstlynegligent errors were removed using the Grubbs CriterionSecondly ad

9、opting the method of arithmetic average and batch estimation the data were pre-processedFinallythe data were handled using the adaptive weighted data-fusion processing algorithm The three data processing results were compared which were traditional weighted data-fusion algorithm adaptive weighted da

10、ta-fusion algorithm and simple arithmetic mean processing The program and parameters of the experimental were improved by the processing results At last the laboratory network was establishedAll the computers in the lab were linked into a Local Area Network LAN Virtual lab was developed where studen

11、ts can experiment adjust experimental program and parameters and so on Resource sharing and information exchange were achieved Keyword Virtual Laboratory Database Data-fusion Network Thesis Application Research 1 緒論 1 緒論 11 本課題選題背景及研究意義 1 基于Internet 的遠程教育由于其模式的優越性 如用戶的主觀能動性交互性等 可以突破時間和地點的限制從而可以全方位地為

12、社會各界人士提供各種教育遠程教 育對一個國家或社會的經濟發展所起的重要作用己經有目共睹因此國家和政府對此給 予了高度重視國內的遠程教育從上世紀 90 年代末期起步如今己經成了社會熱點課 題大量網絡教育公司都已經成立并進入這個市場但從網絡教育質量上看網絡實驗 2 教學仍然是網絡教學的一個瓶頸遠程實驗是遠程教育中不可或缺的部分 實驗者 只需一臺可上網的電腦就可以隨時隨地進行科學實驗同時它也實現了實驗資源在大 范圍內的共享 另一方面近幾年來高校不斷擴招高校學生數量迅速增加對高等教育帶來了一 系列挑戰對于工科類院校來說實驗室問題尤為突出由于實驗室資金緊張不能及 時更新實驗室設備等原因造成實驗課程不能正

13、常全面地開展因而學生的理論知識學 習與實驗驗證難以同步進行很多高校采用觀看實驗錄像帶的方式或讓學生分組觀看實 驗的形式讓學生對實驗只能停留在視覺認識中很多學生畢業之后知識水平只局限于數 學公式的推導和實驗設備的外觀形式上而嚴重缺乏動手能力關心高校教育質量的專 家認識到了這一點開始呼吁要盡可能地給學生多一些 理論結合實際的實驗平臺 但由于資金和場地問題學校不可能批量購買這些貴重或體積龐大的實驗設備于是 如何有效地利用這些數量有限的設備成了人們關注的焦點問題 再者教學質量是學校生存和發展的生命線遠程教育質量的控制也尤其重要不 光學生要完成實驗更要注重實驗的質量讓學生學到正確的知識 Internet

14、 的普及多媒體技術計算機仿真技術以及虛擬儀器虛擬現實技術的出 3 現和發展給人們帶來了希望 如今網絡己經普及到世界各個角落許多高校都建立 起了寬帶校園網具備了這些軟硬件條件Internet 己經逐漸成為人們快速學習的重要 手段那么如何才能把這些技術應用于實驗室教學呢富有創新精神的有識之士就提出 了創建基于網絡的虛擬實驗室 virtual laboratory 來進行遠程虛擬實驗的方案 4 虛擬實驗室 亦稱為 合作實驗室 Col Laboratory 用來描述一個計算機網絡 化的虛擬實驗室環境最早是在1989 年由美國弗吉尼亞大學 University of Virginia 的 5 威廉沃爾夫

15、 William Wulf 教授 提出美國國家研究委員會把虛擬實驗室形容成為 一個無墻的中心 6 1999 年5 月中旬聯合國教科文組織 UNESCO 將 虛擬實驗室定義為 以 1 西安科技大學碩士學位論文 利用分散的信息和通信技術來創造及獲取成果為目的在科研與其他創造性活動中進行 遠距離合作和實驗的一種電子協作組 基于Internet 的遠程實驗室是指采用遠程數據圖像聲音采集遠程控制計算機 仿真虛擬現實等技術使實驗者從異地計算機上通過Internet 進行實驗操作和觀察 所得到的實驗結果與在實驗室得到的結果等價如同真實操作實驗設備 7 網絡虛擬實驗 是指用戶在遠程通過 Internet 訪問

16、特定網站在一定的虛擬環境下 即用虛擬設備替代實際設備用仿真實驗替代真實實驗 按一定步驟完成實驗及相 關參數選擇和設定最終獲得實驗結果實驗結果包括通過虛擬儀器或虛擬對象體現出 來的實驗過程各個過程變量歷史曲線和歷史數據等 89 網絡虛擬實驗室與傳統的實驗室相比其優勢非常明顯 它具有如下幾個特點 1可降低科研成本和節省研究經費提高設備的使用效率傳統的實驗室需要 大量的經費來購買儀器購置辦公設備儀器的后期維護與維修 2 可以讓人們隨時隨地通過訪問虛擬實驗室的網頁做實驗突破了傳統教學模 式受時間地點的限制提高教學效率 3 實驗內容確定后通過調用不同的功能模塊即可完成不同的實驗因而用 戶可以自行選擇實驗

17、系統及測試儀器從根本上解決了因實驗器件和儀器儀表不全而影 響實驗效果的問題 4 進行輔助設計 例如在分布式網絡環境下可以在虛擬實驗平臺上進行設 計參數選擇下載綜合仿真然后在實際條件下進行測試反復觀察實驗的結果 輔助學生設計所需的控制電路 5 在協同虛擬環境技術下可實現合作實驗遠程實驗協同研究等利用當 前的網絡技術和設施使參與實驗的人員在各地相互合作進行實驗研究為分布在世 界各地的研究人員提供一個項目的分布式解決方案網絡虛擬實驗室技術的研究還可以 用于許多領域例如全球范圍內的科學研究課題 如地殼運動問題氣候變暖問題和 平利用核能等 大型精密復雜產品的設計和制造等都需要 6 組建系統的效率高可擴展

18、性強由于硬件和軟件的標準化規范化用戶 往往只需經歷一次組建工作若要增添新的實驗只要將新的源程序加入到實驗目錄中 然后在系統配置文件中添加該文件的信息就可了 電工學實驗是高校理工科實踐性極強的一門基礎課這些課程的實驗訓練使 學生把課堂上所學的知識理論有效地與實際應用聯系起來既能對理論知識驗證又能 開拓學生的思維能力動手能力分析和解決問題的能力在這個過程中實驗起著舉 足輕重的作用它作為一個重要的實踐性教育環節起著培養學生對電路的測試分析 設計及應用開發能力的作用本課題是針對目前高校中的實驗資源緊張這一現實狀況 利用虛擬實驗室構建技術結合本校實際情況而開展研究工作的本課題運用仿真技術 2 1 緒論

19、多媒體技術和網絡技術構建了一個智能化的網絡虛擬實驗室 12 國內外的研究動態和發展趨勢 10 目前多數的虛擬實驗室 采用如圖 11 所示的BrowserServer 簡稱BS 架構 在BS 模式中客戶端運行瀏覽器軟件瀏覽器以HTTP 形式向Web 服務器提出請求 Web 服務器接受客戶端請求后將需要訪問數據庫的請求轉化為 SQL 語言并交給數 據庫服務器數據庫服務器得到請求后驗證其合法性并進行數據處理然后將處理 后的結果返回給Web 服務器Web 服務器再一次將得到的結果進行轉化變成6>HTML 文檔形式轉發給客戶端瀏覽器軟件以友好的Web 頁面形式顯示出來 瀏覽器 Web 服務器 數據

20、庫服務器 顯 示 事 物 數 據 邏 輯 處 理 處 理 數據庫 邏 輯 邏 輯 圖11 BrowserServer 體系結構 com 國外的發展動態 國外虛擬實驗起步較早當前國外有很多組織機構都在開展虛擬實驗系統的研究和 建設工作特別是在一些著名的大學和實驗室中已經建好并投入使用的虛擬實驗系統 也不少從技術層面上看基本思想是一致的即用軟件方法來模擬硬件設備的功能 主要有基于VRML 虛擬現實技術的仿真實驗基于ActiveX 技術的仿真實驗基于交互 式Flash 的仿真實驗基于Java 技術的和QuickTime VR 技術的仿真實驗等等其中以 基于VRML 和Flash 的居多下面介紹一些積

21、極開展虛擬實驗系統研究的實驗室以及業 已完成的虛擬實驗項目 1軍事領域 1966 年美國MIT 麻省理工學院的林肯實驗室開始了頭盔式 顯示器的研制揭開了虛擬現實技術研究與應用的序幕1983 年美國的DARPA 先 11 進防御研究項目機構開始開發實用的虛擬戰場 設計出 SIM2NET 系統到 1989 年形成了約260 個地面裝甲仿真器及通訊網絡指揮所和數據處理設備等互聯的網絡 結點分布在美國和德國的11 個城市 2 化學領域 VRCEL Virtual Reality in Chemical Engineering Laboratory 實驗 室由美國 Michigan 大學化學工程系創建主

22、要用來探索和開發虛擬現實技術在化學 工程領域的應用VRCEL 實驗室目前所完成的虛擬實驗項目有現代虛擬仿真化學 3 西安科技大學碩士學位論文 工廠其目標是展示催化劑的分解過程以及解決催化劑分解問題所使用的各種不同方 法虛擬化學工廠仿真環境其目標是展示化學活動中的非等溫效果以及化學反應堆 的設計 12 3 物理領域 VSL Visual Systems Laboratory 虛擬系統實驗室 始建于1989 年由Central Florida 大學教育訓練研究院建立其目標旨在提高計算機圖形的藝術表 現力以及改進仿真過程中的人機接口設計該實驗室已經開展了多項與虛擬實驗相關的 支撐技術研究如虛擬實驗環

23、境中的網絡及并行計算技術復雜實驗環境的實時物理仿 真技術低價圖形仿真技術等已取得了大量的研究成果如設計并開發了第一例實時 動態虛擬環境第一例VR 3DCAD 虛擬設計系統等 4 虛擬工程領域 由 Johns Hopkins 大學化學工程系為配合課程What is Engineering的教學而建立的實驗的目的是引導學生盡快地掌握實驗問題求解數 據采集和科學分析的方法該實驗系統目前能夠提供的實驗項目如下邏輯電路實驗 擴散過程實驗石油勘探實驗機器人手臂控制實驗橋梁設計實驗管道傳熱實驗 樹木測量實驗聲音傳播實驗熱傳導實驗概率分布實驗 5 教育科學領域 VETL 實驗室由Houston 大學和NASK

24、 Johnson 航天中 心聯合建立該實驗室主要致力于虛擬現實技術在教育訓練和科學工程數據可視化領 域的研究和開發目前已經取得了多項研究成果主要有開發了一組功能強大的軟件 工具普通的非專業程序設計人員即可利用這些工具來創建多感知的連接到特定硬件上 的三維環境開發了多個虛擬現實宇航培訓系統如哈勃太空望遠鏡維修訓練系統等開 發了對分散在各地的軍事人員進行培訓的系統該系統已被成功地用于國際維持和平部 隊的訓練研究虛擬現實技術在科學教育領域的應用該項研究的最終目標是確定虛擬 現實教育系統的設計原則 極力倡導把虛擬現實技術應用于教育和訓練領域的組織 VREL 實驗室始建于1992 年由美國EastCar

25、olina 大學Greenville 大學和North Carolina 大學共同創建VREL 實驗室的主要目標有確定適合于教育和訓練領域的虛擬現實應 用在世界范圍內收集虛擬現實技術在教育領域的應用信息考察虛擬現實技術對教育 和訓練的影響盡可能廣泛地發布信息 6 信息技術領域 麻省理工學院的WebLab 是一個在線實驗室于1988 年開發 并投入使用基本結構包括設備檢測器 一個 HP4155B 半導體參數分析器和一臺計 算機 實現雙重任務設備控制器和Web 服務器要檢驗的設備安放在連接到設備檢 測器上的測試固定設備上設備和計算機之間的通信通過GPIB 接口產生2000 年秋季 SMA 微電子學

26、科的學生在新加坡 而講師和助教卻在麻省理工學院就可以訪問和使 用WebLab 只需點擊 設備菜單來選擇合適的儀器設備即可 13 日本國家核研究所NIFS 在2006 年建成了一個核聚變研究虛擬實驗室系統 用戶通過 SuperSINET 網絡SuperSINET 是日本最大的國家級科研網絡由日本國家信息研究 4 1 緒論 所組建是一個網速達1 Gbps 的超高速網絡有16 個接入口接入該系統這個實驗室 包括可以遠程接入的大型螺旋裝置the Large Helical Device簡稱LHD 超型計算 機系統和日本所有的球形托卡馬克的研究項目這個虛擬實驗室是個封閉的網絡系統為 提高其網絡安全性通過

27、日本國家核研究所的防火墻接入到SuperSINET 網絡LHD 的 實驗人員可以在控制室里遠程控制診斷設備分析數據研究人員也可以在遠程使用 NIFS 的超型計算機 如今學生已經習慣了利用先進的通信和娛樂技術對于網上實驗室或遙控操作的 硬件或基于純軟件仿真往往對學生缺乏互動性以及實驗室收集數據的有限性等缺點 Chang Chenghung P Sven KArangoFelipe Chassapis Constantin 等在論文On the Assembly 14 of Experimental Setups in Virtual Laboratory Environments 提到可以通過在

28、虛擬實驗 室引入多玩家電腦游戲引擎來解決這個問題舉例來說游戲引擎允許在開始實驗之前 對數據采集實驗設置進行調配甚至在這種虛擬實驗室環境實驗室小組的學生可以進 行互動史蒂文斯理工學院Stevens Institute of Technology SIT 采用了 源游戲 引擎和源代碼軟件開發工具包使學生聚集在一個虛擬實驗室學生可以通過交互 方式選擇和組裝成完整的實驗設置這種以游戲為基礎的教育工具預計將在教學和培 訓等各個領域廣泛應用 com 國內的發展歷程 目前國內開展網絡虛擬實驗研究和教學比較好的是北京郵電大學網絡教育學院網 15 絡教育技術研究所 為解決高校日趨緊張的實驗設備及實驗場地等實驗教

29、學問題在 國家十五科技攻關項目的支持下經過多年研究他們開發了一套配合教學并可在網上 開展的基于BS 結構的虛擬實驗系統系統平臺模擬真實實驗中用到的實驗器材和設 備提供與真實實驗相似的實驗環境提供網上實驗管理功能還能實現遠程實驗教學 與管理可支持多用戶同時在線操作該系統已在大連理工大學北京郵電大學北京 郵電大學世紀學院華北電力大學山東科技大學大連廣播電視大學等高校的實驗教 學中得到了應用目前已經取得三項軟件著作權獲得第九屆全國多媒體教育軟件大獎 賽高等教育網絡課程組優秀獎2006 年獲得高校實驗室工作研究會優秀論文獎2007 年在全國實驗室管理和虛擬實驗工作會議上向與會人員介紹經驗 16 另外閻

30、磊在碩士學位論文基于TCPIP協議的虛擬電工電子網絡實驗室 中論 述浙江大學自主研發的 電工電子網絡試驗室目前已經初具規模主要包括4大類 11組近30個具體實驗這4大類分別為控制類實驗電路類實驗電力電子類實驗 電機控制類實驗所有實驗都基于真實物理對象涵蓋全部本科生和部分研究生教學研 究相關實驗整個系統采用雙CS架構由服務器端控制端客戶端三部分組成允 許多名用戶多個實驗同時進行整個平臺具有良好的擴展性和安全性系統使用 5 西安科技大學碩士學位論文 Microsoft Windows 2000 Server作為服務器操作系統在該操作系統上裝有2個服務器應 用程序用Java編寫的網絡實驗室主服務器程

31、序采用Oracle數據庫控制器端應用程 序用Visua1 C開發客戶端一定要有一個支持Java 的瀏覽器因為客戶端是用Java編 寫的Applet 18 丁曉紅唐禎安在論文遠程虛擬電子實驗室的實現技術研究 中描述了大連 理工大學的遠程虛擬電子實驗室該系統是基于網絡的交互式虛擬實驗平臺和遠程 實驗室環境能夠實現電工原理模擬電路和數字電路總計20個基礎實驗此外還研究 了部分虛擬傳感器實驗實驗系統分為遠程實驗和仿真實驗兩大部分 19 郭會軍賈惠芹劉君華的論文基于ActiveX控件的網絡虛擬儀器實驗室 中 20 描述了西安交通大學的 遠程網絡測控實驗室 該系統共設計了22個虛擬儀器 它們組成一個完整測

32、量系統的基本單元分為簡單虛擬儀器信號分析類虛擬儀器數 據處理類虛擬儀器數據采集及信號記錄類虛擬儀器和具有實測功能的虛擬儀器5類 清華大學的祝中山在碩士學位論文虛擬儀器及其在電工實驗教學中應用的研究 21 中描述了清華大學基于虛擬儀器的電工教學實驗系統 借助虛擬儀器開發工具和 數據采集卡設計了虛擬函數發生器虛擬相量電壓表虛擬掃頻儀和虛擬諧波分析儀等 儀器儀表 22 23 武漢大學基于DCOM技術的網絡虛擬實驗系統 華中科技大學 的基于網絡的計 24 算機硬件虛擬實驗系統等還有很多大學如華中師范大學大學 華北電力大學電 子科技大學中國科學技術大學西安電子科技大學湘潭大學南京航天航空大學等 等也開展

33、了相關研究應用一些軍事院校也開展了這方面的研究如解放軍信息工程大 學國防科技大學等可以看出虛擬實驗的研究與應用主要在大學中小學應用相對 比較少 13 論文的主要工作 本課題在研究大量國內外相關文獻和網站后提出了一種網絡虛擬實驗系統的實現 方案并對該方案的軟件結構進行詳細的設計然后以虛擬仿真實驗的研究與開發的形 式介紹該系統的具體實現過程 本論文的主要研究工作有 1研究了網絡虛擬實驗室的意義行業的國內外發展歷程及發展趨勢 2 討論了網絡實驗室的關鍵技術包括網絡通信技術網絡安全技術搭建虛 擬實驗平臺技術以及對數據庫的訪問技術等 3 設計了軟件的總體功能介紹了LabVIEW 的編程特點 4 設計并實

34、現了LabVIEW 軟件和Access 數據庫的連接方法 5 詳細介紹了論文設計的幾個實驗 6 1 緒論 6 設計了基于格羅貝斯判據的自適應加權融合數據處理算法對于實驗室采集 到的原始數據用三種算法進行處理并對比處理結果依此對實驗方案和參數進行改 進提高 7 組建了局域網實現了實驗室內部的網絡連接驗證了構建的網絡虛擬實驗 室的功能實現了資源共享和信息交換 7 西安科技大學碩士學位論文 2 構建網絡虛擬實驗室的關鍵技術 21 網絡技術 com 網絡通信技術 在計算機網絡發展初期網絡的體系結構比較復雜隨著全球經濟的發展不 同網絡體系結構的用戶之間要求能夠進行信息交換為了使不同體系的計算機網絡實現

35、互聯國際和標準化組織 ISO 于 1977 年提出了著名的開放系統互連基本參考模型 OSIRM OSI 參考模型采用了七個層次的體系結構由下而上分別為物理層、數 25 據鏈路層、網絡層、運輸層、會話層、表示層、應用層 1TCPIP 協議 OSI 的七層協議體系雖然結構復雜但體系結構理論較完整 26 在實際應用中得到廣泛認可的是TCPIP 標準 TCPIP 是四層的體系結構應用層 運輸層網絡層網絡接口層TCPIP 實際上是兩種通信協議的組合一種為 TCP Transmission Control Protocol 傳輸控制協議另一種為IP Internet Protocol 網際 網絡協議 通信

36、時一般先將傳輸資料分割成若干個包 Packet 并依次編號依序將其送往 目的地因此必需有一個目的地址 Address 同時為了收到回復信息也必須提供 自己的地址在傳輸的過程中各包可能選擇不同的路徑所以各包到達的順序不一定 是按照原來的順序因此每個包需要按照編號重新排列以便組合成原來的資料此外 不是每個包都會送達目的地可能會有遺漏的包也可能收到重復的包若有遺漏則 發送的一方必須重送重復的則舍去包是由發送計算機的哪個應用程序發出到達目 的地后該由哪個應用程序接收并處理這就得靠通信端口 Port 來區分以上過程 都是靠TCPIP 協議來完成 27 IP 協議是選定網絡地址的標準 由一組四個 0-25

37、5 的數字組合而成它賦予網 絡上各主機一個獨一無二的網址例如com158按照這樣的網址傳輸計算機 才能知道資料是從何而來或者送到哪里去不過光是 IP 還是無法保證資料一定能正 確無誤地到達目的地還必須借助于 TCP 協議TCP 協議提供每個包的序號確認號 碼旗標記號等資料讓接收端的計算機可以檢查各包是否完整以便回復發送端一個 己收到某包的確認信息并且依序號排列包而發送端計算機也可依據回復信息了解各 包的到達情況若是經過一段時間未收到某包的回復信息則需要重新發送該包此外 TCP 還提供傳輸計算機雙方的端口號碼Port Number 據此將包送到正確的應用程序 計算機網絡中的許多協議都是建立在TC

38、PIP 的基礎之上的如簡單管理協議SNMP 8 2 構建網絡虛擬實驗室的關鍵技術 超文本傳輸協議HTTP 文件傳輸協議 FTP 遠程終端協議 TELNET 簡單郵 件傳輸協議域名服務器協議 DNS 等它們都是利用TCPIP創建各自專門用途的 交互協議 2 HTTP 協議 HTTP HyperText Transfer Protocol 超文體傳輸協議是 WorldWild Web 全球信息網采用的Web 資料轉換的通信協議中最重要的一種負 28 責資料的輸入輸出 HTTP 的通信原理是先由Client 客戶端發出一個HTTP 請 求這個請求包含表頭 Header 指令及其他信息 Server

39、在收到Client 的請求后會加以處理并傳回響應響應包含狀態表頭及所 需求的資料狀態會注明Server 所使用的HTTP 版本狀態碼及其說明常見的狀態碼 如200 表示Client 的請求成功表示說明為OK而404 表示Client 要求的文件找不 到說明為NOT FOUND 表頭部分則包含Server 執行的軟件的版本響應內容的形態 以及日期若響應的狀態碼為200則隨后會跟著要求的資料否則會傳回請求失敗的 原因說明 Client 向Server 發出的HTTP 請求有好幾種如GETPOST HEAD PUT DELETE 等這些請求其中最常用的是GET 與POST GET 通常是指由 Ser

40、ver 接收資料下載 給Client 當與服務器建立套接字連接后Client 就可發出命令了在Client 發出GET 請求命令時常會附帶一些短的資料來描述所要求的文件這些資料是加在 URL 后 稱為查詢串 Query String 如httpsecombaiduword 密碼 29 3 Socket 網絡通信 套接字Socket 是應用程序同TCPIP 協議間的接口 Socket 是進行程序間通信的方法是為網絡通信開發的一個應用程序接口這個API 就 稱為套接字Socket 接口Socket 可以看作網絡通信的一個端點網絡通信包括兩臺主機 或兩個進程通過網絡傳遞它們之間的數據網絡對話的每一端稱為一個端點當使用 Socket 接口對網絡通信編程時Socket 是網絡通信過程中端點的抽象表示為了